中俄聯合研製的CR929客機

　　近日有消息說中航高科在複合材料運用取得了長足進步，完成了CJ2000渦扇發動機複合材料葉片研製，標誌着國產航空發動機發展取得了又一個技術突破。

　　相關消息說CJ2000是國產新一代商用航空發動機，比編號來看應該是國產CJ1000發動機發展型。它有可能是國產CR929客機配套發動機。

　　國內為CR929配套研製的發動機

　　CR929客機是中俄面向2020年民航市場研製新一代寬體客機。由於這個領域已經有波音787、A350等新型客機，競爭非常激烈，要求CR929客機具備更好的經濟性和可靠性，相應對於發動機要求也更加苛刻。因此相關單位在研製CJ2000的時候，採取了一系列新技術以提高發動機性能，其中就包括複合材料葉片。

　　對於客機來說，提高經濟性、可靠性最佳的手段就是降低結構重量，而降低結構重量很大程度上又由發動機來決定。現代客機配備大涵道渦扇發動機，風扇段重量占據整個發動機重量四成，這樣降低發動機風扇重量就能有效降低整個發動機重量，降低整個發動機重量又能進一步降低客機結構重量。根據相關資料，現代大涵道渦扇發動機風扇葉片降低1公斤重量，傳動系統和機匣也可以降低1公斤。而發動機重量減少1公斤，整體重量則又可以下降1公斤，可以說效果非常明顯，因此國外新一代大涵道渦扇發動機均採用了複合材料風扇葉片。

　　CJ2000發動機可能與GENX發動機相當或者相近

　　複合材料風扇葉片

　　不過大涵道渦扇發動機複合材料風扇葉片研製難度極高，風扇高速旋轉的時候，離心力、氣動載荷非常大，另外還要考慮到異物撞擊等方面因素。因此複合材料風扇子葉片對於空氣動力、複合材料、工藝設備等方面要求極高。現在複合材料風扇葉片只有美英國等少數發達國家掌握，就是俄羅斯也沒有完全掌握這個技術，最新民用渦扇發動機PD-14仍然採用鈦合金風扇葉片。

　　國內相關單位在這個領域也處於攻關階段，根據相關資料，國產最新型商用大涵道渦扇發動機-CJ1000仍然採用鈦合金風扇葉片。考慮國外先進發動機發展趨勢，國內相關單位將複合材料風扇葉片作為關鍵技術來攻關，經過廣大技術人員不懈努力，在相關領域取得一系列技術突破，尤其在關鍵的複合材料方面，國內已經研製成功T1000級別碳纖維，為國產複合材料風扇葉片研製打下了堅實的基礎。利用前期技術成果，國內相關單位向複合材料風扇葉片發起了衝擊，先是攻克小涵道航空發動機複合材料葉片技術，然後又研製大涵道複合材料葉片。經過努力配備研製成功CJ2000大涵道渦扇發動機葉片，這樣為整機研製掃清了一個主要障礙。

　　複合材料風扇葉片運用之後將會提高CR929客機經濟性

　　CR929客機最大起飛重量、載客人數與波音787客機相當，因此CJ2000發動機尺寸、參數應該與美國GE公司GENX相當或者相近。後者風扇直徑高達3米，採用寬弦掠形葉片，由碳纖維加強的環氧樹脂複合材料製成，為了提高抗異物衝擊能力，葉片前緣採用鈦合金研製成。研製這樣的風扇葉片難度極大，但是取得效益也非常明顯，它可以讓CJ2000風扇段重量降低200公斤左右，加上傳動系統、機匣能夠達到500公斤。對於整體來說，發動機降低500公斤，機翼/機體結構還能夠降低500公斤，這樣CR929客機結構重量有希望節省1噸左右，從而保證了飛機經濟性和可靠性。

　　複合材料風扇葉片在國產發動機普及已經指日可待

　　由於CJ2000大涵道渦扇發動機風扇直徑是航空發動機之中最大的，難度也最大。所以我們掌握了CJ2000發動機的複合材料葉片技術，更小葉片不在話下，複合材料風扇葉片在國產航空發動機普及已經指日可待。